DE102004013756A1 - Electrical equipment such as an electrical razor has a removable unit having battery and charge circuit - Google Patents

Abstract

The exchangeable module has a base plate [9] on which is mounted a rechargeable battery [5] that is wired to a charging circuit [17]. Electrical power supply is applied via top contacts [11-13]. The base of the unit has contact pins [7,8] that engage a socket in the consumer unit.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to an electrical device according to the preamble of Claim 1.

Derartige Geräte erlauben einen Einsatz unabhängig vom Vorhandensein bzw. von der Erreichbarkeit eines elektrischen Netzes und gestatten insbesondere einen mobilen Einsatz des Gerätes. Entsprechend dem dem elektrischen Gerät zugeordneten Funktionsteil finden derartige Geräte eine sehr breite Anwendung, beispielsweise bei Werkzeugen, Kommunikationsgeräten aber auch elektrischen Kleingeräten der Körperpflege, wie beispielsweise elektrischen Zahnbürsten oder auch elektrischen Haarentfernungsgeräten. Diese lassen sich dann komfortabel ohne Verwendung lästiger, die Bewegung einschränkende Netzkabel verwenden.such equipment allow use independently the presence or accessibility of an electrical Net and allow in particular a mobile use of the device. Corresponding the electric device associated functional part of such devices find a very wide application, For example, in tools, communication devices but also small electrical appliances of Personal hygiene, such as electric toothbrushes or electric hair removal devices. These can then be comfortable without using annoying, movement restricting power cord use.

Zum Laden, gegebenenfalls auch für den Netzbetrieb der elektrischen Geräte, werden diese Geräte mittels eines Netzkabels an ein elektrisches Netz angeschlossen. Hierfür besitzen die elektrischen Geräte einen elektrischen Anschluß zum reversiblen Kontaktieren, der meist als Gerätesteckerbuchse ausgeführt ist, wobei die elektrische Kontaktierung meist galvanisch über Steckkontakte erfolgt.To the Loading, possibly also for the network operation of electrical equipment, these devices are using a power cord connected to an electrical network. Own for this the electrical appliances an electrical connection to reversible contact, which is usually designed as a device connector socket, wherein the electrical contact usually galvanic via plug contacts he follows.

Je nach Behandlung der elektrischen Speicherzellen durch wiederholtes Laden und anschließendes wieder Entladen unterliegen die Speicherzellen einem mehr oder weniger schnellen Verschleiß. Dies äußerst sich für den Benutzer in einer langsam abnehmenden Speicherkapazität, so daß ab einem gewissen Zeitpunkt ein Austausch der elektrischen Speicherzellen nötig wird. Es hat sich allerdings gezeigt, daß nicht nur die Speicherzellen selbst, sondern auch der elektrische Anschluß für das Netzkabel einem nicht unerheblichen Verschleiß unterliegt. Insbesondere durch Belagbildung auf den elektrischen Kontaktstellen kann sich dort der elektrische Übergangswiderstand im Verlaufe einer längeren Lebensdauer dermaßen erhöhen, daß die das Kabel oder den elektrische Anschluß des Gerätes umgebenden Kunststoffteile durch Schmelzen beschädigt werden können.ever after treatment of the electrical storage cells by repeated Loading and subsequent again, the memory cells are subject to more or less fast wear. This is extremely for the Users in a slowly decreasing storage capacity, so that starting from a certain Time a replacement of the electrical storage cells is needed. However, it has been shown that not only the memory cells itself, but also the electrical connection for the power cord one not is subject to negligible wear. In particular by deposit formation on the electrical contact points is there the electrical contact resistance in the course of a longer one Lifetime so increase, that the the cable or the electrical connection of the device surrounding plastic parts damaged by melting can be.

Da die der elektrischen Speicherzelle zugeordnete Ladeschaltung speziell auf die aufzuladenden Speicherzellen abgestimmt ist, ist es bei hochwertigen elektrischen Geräten nicht angeraten, die Original-Speicherzellen durch beliebige andere zu ersetzen. Zumal sich ein Austausch gegen eine nicht geeignete Speicherzelle nicht nur in Bezug auf die Leistung des elektrischen Gerätes, sondern durch die Brand- und Explosionsgefahr auch in Bezug auf die Sicherheit negativ auswirkt.There specifically the charging circuit associated with the electrical storage cell is tuned to the memory cells to be charged, it is at high quality electrical appliances not advised, the original memory cells by any other to replace. Especially as an exchange against an unsuitable Memory cell not only in terms of the power of the electric device, but by the risk of fire and explosion in relation to the Security has a negative impact.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Gerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 derart auszubilden, daß auf einfache und kostengünstige Weise die Auswechselbarkeit der elektrischen Speicherzelle ermöglicht ist, gleichzeitig jedoch die Leistungsfähigkeit des Gerätes und die Sicherheit seines Betriebes stets gewährleistet oder sogar noch verbessert ist.Of the Invention is based on the object, an electrical device according to the preamble of claim 1 such that in a simple and cost-effective manner the interchangeability of the electric storage cell is possible, at the same time however the efficiency of the device and the safety of its operation is always guaranteed or even improved is.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1.Is solved This object by the characterizing features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, daß vorgefertigte zu bestimmten elektrischen Geräten passende Speicherzellen angeboten werden können, die durch den Benutzer der Gerätes ohne größeren Aufwand und ohne spezielles Fachwissen ausgetauscht werden können, wobei gleichzeitig mit einem Wechsel der Speicherzelle das weitere Verschleißteil, nämlich der elektrische Kontakt für das Netzkabel, ersetzt wird. Insbesondere wenn zur Kontaktierung galvanische Kontaktelemente verwendet werden, ist ein Auswechseln des elektrischen Anschlusses bei Erreichen eines gewissen Verschleißgrades in Bezug auf die elektrische Sicherheit wichtig.The inventive solution offers the advantage that prefabricated to certain electrical devices Matching memory cells can be offered by the user the device without greater effort and can be exchanged without special expertise, wherein simultaneously with a change of the memory cell, the further wear part, namely the electrical contact for the power cord is replaced. Especially when contacting Galvanic contact elements are used is a replacement the electrical connection when reaching a certain degree of wear important in terms of electrical safety.

Um eine optimale Ladequalität und Pflege der elektrischen Speicherzellen sicherzustellen, ist es von Vorteil, wenn die Ladeschaltung selbst in die gemeinsame, austauschbare Baueinheit integriert ist. Dadurch kann die Ladecharakteristik ganz individuell auf die eingebaute elektrische Speicherzelle abgestimmt werden, was die Leistungsfähigkeit der Speichereinheit und damit des elektrischen Gerätes verbessert. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist es, daß zu einem Gerät mehrere elektrische Speicherzellen bereitgehalten werden können, wobei der Benutzer in die Lage versetzt ist, diese auch außerhalb des Gerätes aufladen zu können, so daß er auch bei längerer Inbetriebnahme des elektrischen Gerätes stets einen vom elektrischen Netz unabhängigen Betrieb sicherstellen kann.Around an optimal loading quality and to ensure care of the electrical storage cells, it is advantageous if the charging circuit itself in the common, interchangeable Integrated unit. This allows the charging characteristics completely individually tailored to the built-in electrical storage cell be what the performance the storage unit and thus the electrical device improved. Another advantage of this arrangement is that multiple devices can be used electric storage cells can be kept, wherein the user is able to do this even outside of the device to be able to charge so he even with longer ones Start-up of the electrical appliance always one from the electrical Network independent operation can ensure.

Wird der elektrische Anschluß als Gerätesteckerbuchse ausgeführt und auch das zugehörige Buchsengehäuse in die auswechselbare Baueinheit integriert, so wird beim Austausch des Energiespeichers gleichzeitig auch der komplette Anschluß für die Versorgungsspannung, welche auch ein Verschleißteil darstellt, mit ausgewechselt.Becomes the electrical connection as Device socket accomplished and also the associated socket housing in the interchangeable unit integrated, so when replacing the Energy storage at the same time also the complete connection for the supply voltage, which is also a wearing part represents, with replaced.

Vorteilhafterweise wird die austauschbare Baueinheit mittels Rastelementen innerhalb eines Einschubes mit dem elektrischen Gerät verriegelt, so daß ein Austausch auf besonders einfache Weise und ohne Spezialwerkzeuge erfolgen kann. Um sicherzustellen, daß nur der für das spezielle Gerät geeignete Energiespeicher in dasselbe eingesetzt werden können, ist es von Vorteil, wenn die Baueinheit mittels ihrer äußeren Kontur und/oder ihrer Rast- und/oder Führungselemente individuell auf das zugehörige elektrische Gerät bzw. die zugehörigen elektrischen Geräte abgestimmt ist. Dadurch läßt sich durch einfache bauliche Maßnahmen die Energiespeichereinheit quasi codieren und das Einsetzen nicht geeigneter oder zugelassener Energiespeicher verhindern.Advantageously, the interchangeable assembly is locked by means of locking elements within a slot with the electrical device, so that replacement can be done in a particularly simple manner and without special tools. To ensure that only the ge for the specific device ge suitable energy storage can be used in the same, it is advantageous if the unit is tuned by means of their outer contour and / or their locking and / or guide elements individually to the associated electrical device or the associated electrical equipment. As a result, the energy storage unit can be quasi coded by simple structural measures and prevent the onset of unsuitable or authorized energy storage.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele. Dabei bilden alle beschriebenen oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand vorliegender Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Further Objectives, features, advantages and applications of the present Invention will become apparent from the following description of the embodiments. All features described or depicted form for themselves or in any combination the subject of the present invention, also independent from their summary in the claims or their dependency.

Der Aufbau und die Funktion der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.Of the Structure and function of the invention will become apparent from the following Description of an embodiment the invention.

Hierzu zeigt:For this shows:

1 ein erfindungsgemäßes elektrisches Gerät am Beispiel eines elektrischen Trockenrasierapparates und 1 an inventive electrical device using the example of a dry electric shaver and

2 eine eine Speicherzelle und einen elektrischen Anschluß aufweisende austauschbare Baueinheit. 2 a memory cell and an electrical connection having removable unit.

Der in 1 dargestellte elektrische Trockenrasierapparat 1 besitzt ein Gehäuse 2 und einen Scherkopf 3, welcher aus Scherelementen 4, insbesondere einer Scherfolie und einem zugeordneten Untermesser besteht. Das Gehäuse 2 nimmt als Funktionsteil einen zeichnerisch nicht dargestellten elektrischen Antriebsmotor und Mittel zum Verbinden des Antriebes mit mindestens einem der Scherelemente auf. Darüber hinaus enthält es mindestens eine wiederaufladbare elektrische Speicherzelle 5, um einen Betrieb auch unabhängig vom elektrischen Versorgungsnetz zu ermöglichen. Des weiteren enthält das elektrische Gerät 1 einen Gerätestecker 6 zum Anschluß eines Elektrokabels, um die Speicherzelle 5 zu laden bzw. um einen Netzbetrieb des elektrischen Gerätes durchzuführen.The in 1 illustrated electric dry shaver 1 has a housing 2 and a shaving head 3 , which consists of shear elements 4 , in particular a shaving foil and an associated lower blade. The housing 2 takes as a functional part of a drawing not shown electric drive motor and means for connecting the drive with at least one of the shear elements. In addition, it contains at least one rechargeable electric storage cell 5 in order to enable operation independently of the electrical supply network. Furthermore, the electrical device contains 1 a device plug 6 for connecting an electric cable to the memory cell 5 to charge or to perform a network operation of the electrical device.

Der Gerätestecker 6 besteht aus mindestens zwei Kontaktstiften 7 und 8, die über entsprechende Kontaktelemente des Elektrokabels galvanisch kontaktiert werden können.The appliance plug 6 consists of at least two pins 7 and 8th , which can be galvanically contacted via corresponding contact elements of the electric cable.

Grundsätzlich kann an die Kontaktstifte 7, 8 Netzspannung, d. h. üblicherweise Wechselstrom mit 110 – 220 V Spannung angelegt werden, vorteilhafterweise stellt das Kabel jedoch Niedrigspannung im Bereich unter 42 V, insbesondere 12 V Gleichstrom, zur Verfügung, wodurch auf aufwendige elektrische Sicherheitsmaßnahmen im Gerät verzichtet werden kann. Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel einer austauschbaren Baueinheit mit einer Speicherzelle 5 ist dafür ausgelegt, daß an den Kontaktstiften 7, 8 bereits 12 V Gleichspannung durch das Kabel angeschlossen wird.Basically, to the contact pins 7 . 8th Mains voltage, ie usually AC with 110 - 220 V voltage applied, but advantageously the cable provides low voltage in the range below 42 V, in particular 12 V DC, available, which can be dispensed with costly electrical safety measures in the device. This in 2 illustrated embodiment of a replaceable unit with a memory cell 5 is designed so that on the contact pins 7 . 8th 12 V DC is already connected through the cable.

Die in 2 dargestellte austauschbare Baueinheit besteht aus einer Basisplatte 9, auf der neben elektrischen Verschaltungen auch die Kontaktstifte 7, 8 des Gerätesteckers 6 sowie eine elektrische Speicherzelle 5 angeordnet ist. Selbstverständlich können auch mehrere Speicherzellen in der gemeinsamen austauschbaren Baueinheit integriert sein. Zum Zwecke der Verriegelung mit dem elektrischen Gerät ist die Basisplatte 9 mit Rastelementen 10 versehen, welche in 2 schematisch angedeutet sind. Zur besseren Handhabung können sämtliche auf der gemeinsamen Basisplatte 9 angeordneten Elemente durch ein geeignetes Gehäuse oder eine Umhüllung geschützt sein, dieses) kann nach dem Einsetzen in das elektrische Gerät auch integraler Bestandteil des Gehäuses 2 sein.In the 2 shown exchangeable unit consists of a base plate 9 , on the electrical connections in addition to the contact pins 7 . 8th of the device plug 6 and an electrical storage cell 5 is arranged. Of course, several memory cells can be integrated in the common interchangeable unit. For the purpose of locking with the electrical device is the base plate 9 with locking elements 10 provided, which in 2 are indicated schematically. For better handling, all on the common base plate 9 arranged elements to be protected by a suitable housing or a sheath, this) can also be an integral part of the housing after insertion into the electrical device 2 be.

Auf der der Gerätesteckerbuchse 6 gegenüberliegenden Seite der Basisplatte 9 sind drei elektrische Kontaktflächen 11, 12 und 13 angeordnet. Diese dienen der Spannungsversorgung des elektrischen Gerätes in im folgenden noch näher erklärten Betriebsmodi.On the device plug socket 6 opposite side of the base plate 9 are three electrical contact surfaces 11 . 12 and 13 arranged. These are used to supply power to the electrical device in the operating modes explained in more detail below.

Die elektrischen Kontakte sowie die Speicherzelle 5 sind wie folgt verschaltet. Der elektrisch positive Kontaktstift 7 ist durch die Verbindung 14 mit der Kontaktfläche 11 und der elektrisch negative Kontaktstift 8 über die Verbindung 15 mit der Kontaktfläche 13 unmittelbar verbunden. Das elektrische Gerät kann daher im Netzbetriebsmodus über die Kontaktflächen 11 und 13 betrieben werden. In der elektrischen Verzweigung 16, die den elektrisch negativen Kontaktstift 8 mit der Kontaktfläche 13 verbindet, ist die Speicherzelle 5 angeordnet. Bei entsprechend aufgeladener Speicherzelle 5 kann das elektrische Gerät über die Kontaktflächen 12 und 11 im kabellosen Betriebsmodus arbeiten.The electrical contacts and the memory cell 5 are interconnected as follows. The electrically positive contact pin 7 is through the connection 14 with the contact surface 11 and the electrically negative contact pin 8th about the connection 15 with the contact surface 13 directly connected. The electrical device can therefore in the network operating mode via the contact surfaces 11 and 13 operate. In the electrical junction 16 that the electrically negative contact pin 8th with the contact surface 13 connects, is the memory cell 5 arranged. With correspondingly charged memory cell 5 can the electrical device via the contact surfaces 12 and 11 work in wireless mode.

Durch entsprechende – der Übersichtlichkeit wegen zeichnerisch nicht dargestellte – Führungen im elektrischen Gerät 1 und an der Basisplatte 9 wird sichergestellt, daß die Kontaktflächen 11, 12 und 13 bei in das elektrische Gerät 1 eingesetzter Basisplatte 9 mit den den genannten Kontaktflächen zugeordneten Kontakten im elektrischen Gerät leitend verbunden sind.By appropriate - for the sake of clarity because of drawing not shown - guides in the electrical device 1 and on the base plate 9 will ensure that the contact surfaces 11 . 12 and 13 in the electrical device 1 inserted base plate 9 are conductively connected to the said contact surfaces associated contacts in the electrical device.

Zur Aufladung der Speicherzelle 5 ist eine elektrische Ladeschaltung 17 nötig. Im Ausführungsbeispiel ist diese ebenfalls auf der gemeinsamen Basisplatte 9 integriert und zwischen der Verbindung 14 und der Verzweigung 16, dort zwischen der Kontaktfläche 12 und dem Pluspol der Speicherzelle 5 verschaltet. Prinzipiell könnte die Ladeschaltung 17 auch in dem elektrischen Gerät angeordnet sein und die Ladung der Speicherzelle 5 über die Kontaktflächen 11 und 12 vornehmen, jedoch bietet die Integration der Ladeschaltung innerhalb der gemeinsamen austauschbaren Baueinheit, d. h. auf der Basisplatte 9, den Vorteil, daß ein Laden der Speicherzelle 5 auch außerhalb des elektrischen Gerätes 1 vorgenommen werden kann.For charging the memory cell 5 is an electrical charging circuit 17 necessary. In the exemplary embodiment, this is also on the common base plate 9 integrated and between the connection 14 and the branch 16 , there between the contact surface 12 and the positive pole of the memory cell 5 connected. In principle, the charging circuit 17 also be arranged in the electrical device and the charge of the memory cell 5 over the contact surfaces 11 and 12 However, the integration of the charging circuit provides within the common interchangeable assembly, ie on the base plate 9 , the advantage that charging the memory cell 5 also outside the electrical device 1 can be made.

Zur sicheren Kontaktierung des Gerätesteckers 6 auch außerhalb des elektrischen Gerätes 1 ist vorgesehen, daß auch das den Gerätestecker 6 umgebende Buchsengehäuse 18 an der gemeinsamen Basisplatte 9 ausgebildet ist.For safe contacting of the device plug 6 also outside the electrical device 1 It is envisaged that even the device plug 6 surrounding socket housing 18 at the common base plate 9 is trained.

Claims (6)

Elektrisches Gerät mit einem Gehäuse (2), mindestens einer mit einem Funktionsteil verbundenen wiederaufladbaren elektrischen Speicherzelle (5), einer dieser zugeordneten Ladeschaltung (17) und einem elektrischen Anschluß (6) zum reversiblen Kontaktieren des Gerätes mittels eines Kabels, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherzelle (5) und der elektrische Anschluß (6) für das Kabel auf einer gemeinsamen, austauschbaren Baueinheit (Basisplatte 9) integriert sind.Electrical device with a housing ( 2 ), at least one connected to a functional part rechargeable electric storage cell ( 5 ), one of these associated charging circuit ( 17 ) and an electrical connection ( 6 ) for reversibly contacting the device by means of a cable, characterized in that the memory cell ( 5 ) and the electrical connection ( 6 ) for the cable on a common, interchangeable unit (base plate 9 ) are integrated. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierung zwischen dem elektrischen Anschluß (6) und dem Kabel galvanisch erfolgt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the contact between the electrical connection ( 6 ) and the cable is galvanic. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeschaltung (17) in die austauschbare Baueinheit integriert ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the charging circuit ( 17 ) is integrated in the replaceable unit. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Anschluß (6) als Steckbuchse ausgeführt ist, und daß das zugehörige Buchsengehäuse (18) in der austauschbaren Baueinheit integriert ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical connection ( 6 ) is designed as a socket, and that the associated socket housing ( 18 ) is integrated in the replaceable unit. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die austauschbare Baueinheit mittels Rastelementen (10) innerhalb eines Einschubes des elektrischen Gerätes (1) mit diesem verriegelbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the replaceable structural unit by means of latching elements ( 10 ) within a slot of the electrical device ( 1 ) Is lockable with this. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit mittels ihrer äußeren Kontur und/oder ihrer Rast- und/oder Führungselemente individuell auf das zugehörige elektrische Gerät abgestimmt ist.device according to one of the preceding claims, characterized that the Assembly by means of its outer contour and / or their locking and / or guide elements individually to the associated electrical device is tuned.